3.1 电现象（举一反三·讲义）物理新教材教科版九年级上册

本讲义聚焦初中物理“电现象”核心知识点，系统梳理静电现象（摩擦起电、两种电荷、原因及实质）、电荷间相互作用（同种排斥异种吸引、验电器原理）、电荷移动（电流形成与方向、电池作用），构建从现象到本质的完整知识链。 资料以课堂实验（塑料尺摩擦头发）和生活静电视频导入，通过实验归纳与例题变式培养科学探究与科学思维，结合静电除尘等应用强化物理观念。课后作业覆盖选择、实验等题型，课中助教师互动教学，课后帮学生查漏补缺。

3.1 电现象模块一 知识框架 模块二 知识精讲 情景导入 课堂实验：用塑料尺摩擦头发，吸引小纸屑 提出问题：“为什么会出现这种现象？” 播放视频：生活静电现象视频 引出课题∶“今天我们一起走进《电现象》，探索这些神奇现象的真相。 知识归纳 【知识点1 静电现象】 1．摩擦起电 （1）实验过程：用丝绸和玻璃棒、毛皮摩擦橡胶棒摩擦后靠近碎纸屑，观察现象； 实验现象：玻璃棒和橡胶棒摩擦后都能吸引碎纸屑等轻小物体； 实验结论：①玻璃棒和橡胶棒都带了电，带电体具有 的性质。 ②用 的方式使物体带电，叫做摩擦起电。 ③摩擦起电时， 能转化为 能。 2．两种电荷： ①正电荷：用 摩擦过的 棒所带的电荷叫正电荷； ②负电荷：用 摩擦过的 棒所带的电荷是负电荷。 3．摩擦起电的原因： 不同物质的原子核束缚电子的本领 ，摩擦过程中，失去电子的物体因缺少电子而带 电，得到电子的物体因有了多余的电子而带 电。 4．摩擦起电的实质：摩擦起电并不是 了电荷，而是电荷发生了 。 5．生活中常见的静电现象： 摩擦的梳子吸引纸屑 摩擦的气球吸引水流 冬季干燥天气穿衣时放静电 天干物燥手触碰金属放静电 【例1】如图甲，把羽毛靠近金箔，金箔静止；再手持羽毛扫过纸垫，如图乙；接着将羽毛靠近金箔，羽毛即可将金箔吸起，如图丙。下列说法正确的是（　　） A.羽毛和纸垫摩擦带电，说明摩擦可以创造电荷 B.摩擦后的羽毛和纸垫会相互吸引 C.若摩擦后的羽毛带正电，则说明羽毛得到了正电荷 D.羽毛能吸引金箔，说明羽毛、金箔一定带异种电荷 【变式1-1】剪纸是我国民间的传统手工艺术。剪纸过程中手艺人常用与塑料棒摩擦过的带电羊毛刷清理剪纸碎屑。下列说法正确的是（　　） A.羊毛刷与塑料棒摩擦过程中创造了电荷 B.羊毛刷带负电，塑料棒得到了电子 C.羊毛刷能清理纸屑是因为带电体能吸引轻小物体 D.摩擦后的羊毛刷在潮湿环境中清理纸屑效果更好 【变式1-2】几人打了招呼正上车时，小帅碰到了小林的衣服，被刺啦地电了一下，小林笑着说这是摩擦起电现象，下列说法正确的是（　　） A.静电的本质是产生了新的电子 B.被丝绸摩擦过的玻璃棒带负电 C.摩擦过程中，得到电子的物体带负电 D.带负电的橡胶棒能吸引头发丝是因为头发丝带正电 【知识点2 电荷间的相互作用】 1．实验：用丝绸摩擦玻璃棒，用毛皮摩擦橡胶棒，使玻璃棒和橡胶棒带电，相互靠近，观察现象。 结论：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 注意：相互吸引的两个物体不一定都带电荷，还可能其中一个不带电；相互排斥的两个物体一定带同种电荷。 2．验电器： （1）作用：检验物体 。 （2）原理： 。 （3）验电器箔片张开的角度越大，带电体所带的电荷越 。 3．静电的应用：静电除尘、静电喷涂、静电复印、静电植绒、静电喷药 【例2】已知甲带正电，则下列判断正确的是（　　） A.乙一定带负电 B.乙可能不带电 C.丙可能不带电 D.丙一定带负电 【变式2-1】在我国北方干燥的冬季，同学们梳头时，塑料梳子与头发摩擦后，梳子能 吸引小纸屑。当用这把梳子靠近与毛衣摩擦过的气球时，气球被排斥。对这一现象解释正确的是（　　） A.梳子与头发摩擦，创造了新的电荷 B.梳子与气球带有等量同种电荷 C.气球被排斥，是因为带了异种电荷 D.气球被排斥的原理与验电器的工作原理相同 【变式2-2】静电喷涂利用了静电现象，其喷涂原理如图所示，被喷涂的工件带正电。工作时，静电喷涂的喷枪接高压电源，雾化后的涂料微粒通过枪口时由于得到电子而带______电，又由于______而均匀散开，最后被吸附在带正电的工件表面。 【知识点3 电荷的移动】 1．实验：取两个相同的验电器A和B，使A带电，B不带电。用带绝缘柄的金属棒把A和B的金属球连接起来，观察现象。 现象：A验电器金属箔张角变 ，B验电器的金属箔片 。 说明： 。 2．电流： （1）电流的形成：电荷的 形成电流。 （2）电流的方向： 电荷定向移动的方向规定为电流的方向， 电荷定向移动的方向与电流的方向相反。 若A验电器带正电荷 若A验电器带负电荷 电荷的移动方向 负电荷有 像 移动 负电荷由 向 移动 电流的方向 电流由 流向 电流由 流向 注意：金属导体中只有电子（负电荷）会发生定向移动。 3．电池：是能够持续电流的装置。 （1）电池由 、 两个极，在闭合回路中，电流从 极流出，经过用电器流回电池 极。 （2）电池工作过程中，将 能转化为 能。 （3）电池的种类：干电池、锂电池、铅酸蓄电池、纽扣电池、可充电电池等。 【例3】如图所示，取两个相同的验电器A 和B，将丝绸摩擦后的玻璃棒接触验电器A 的金属球使其带电，B不带电。用带绝缘柄的金属棒把A和B的金属球连接起来。下列说法正确的是（　　） A.玻璃棒中的原子核束缚电子的本领要强于丝绸中的原子核 B.验电器A的两片金属箔因为同时带上异种电荷而互相排斥 C.将两个验电器的金属球连接起来时，短暂电流从B 流到A D.若手直接拿金属棒连接两金属球，金属箔间夹角可能为零 【变式2-1】（多选）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的两片金属箔张开，下列说法正确的是（　　） A.两片金属箔片均由于得到了电子带负电 B.丝绸摩擦过的玻璃棒失去了电子带正电 C.金属箔片张开是由于异种电荷相互吸引 D.验电器金属杆中电流方向是从上到下 【变式2-2】如图，有些建筑物的顶端有避雷针，避雷针是针状物，它可以利用尖端放电，把云层所带的电荷导入大地，若云层带正电，那么尖端放电时，避雷针中自由电子的运动方向是______（从云层到大地”或“从大地到云层”）。 模块三 课后作业 一、单选题 1．橡胶棒与毛皮原本不带电，摩擦后，橡胶棒带上负电荷，则毛皮（　　） A.带正电 B.带负电 C.不带电 D.都有可能 2．下列关于电流的说法中正确的是（　　） A.只要导体中有电荷，就一定有电流 B.只有正电荷的定向移动能形成电流 C.金属导体中的电流是由自由电子定向移动形成的 D.闭合电路中，电流从电池的负极流回到正极 3．如图所示，下列关于静电现象的说法正确的是（　　） A.甲图，丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，因为玻璃棒得到电子 B.乙图，细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引，则两小球一定带有异种电荷 C.丙图，加油站工作人员提枪加油前，用手触摸圆形“铁饼”是为了消除身上的静电 D.丁图，验电器是利用了异种电荷相互吸引的原理工作的 4．有甲、乙、丙三个轻质小球，甲球带正电，将甲球与乙球靠近时，它们互相吸引，将甲球与丙球靠近时，它们互相排斥，则下列判断正确的是（　　） A.乙球一定带负电 B.丙球可能带负电 C.将乙球与丙球靠近时，它们一定互相吸引 D.毛皮摩擦过的橡胶棒接触丙球时，它们一定会互相排斥 5．宋代文人张邦基在《墨庄漫录》中记载：“禁中以翠尾作帚，每幸诸阁，掷龙脑以辟秽，过则以翠尾扫之，皆聚，无有遗者”。下列关于该现象分析正确的是（　　） A.翠尾扫帚扫地时通过摩擦创造了电荷 B.扫地时翠尾扫帚会带电是因为分子发生了转移 C.翠尾扫帚摩擦带电吸引轻小物体 D.该现象与验电器的工作原理相同 6．小明用如图所示验电器检验物体是否带电，他用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，金属箔片张开，下 列说法正确的是（　　） A.验电器的工作原理是同种电荷互相吸引 B.玻璃棒接触金属球时，金属箔片得到电子带负电 C.金属箔片带的电荷量越多，张开的角度越大 D.接触瞬间的电流方向是由金属箔片流向玻璃棒 二、填空题 7．将塑料绳的一端扎紧，撕成细丝，再用丝绸摩擦细丝，如图甲所示，细丝散开，出现这种现象的原因是________；这与图乙中验电器的工作原理________（选填“相同”或“不同”）。 8．如图，老师表演“气球悬浮术”时，先用毛皮反复摩擦两个气球，随后两气球自动分开，这是因为摩擦使气球带______（选填“同种”或“异种”）电荷而相互排斥，摩擦起电的实质是______的转移；接着老师用带电的气球靠近碎纸片，纸片被吸起，说明带电体对纸屑有_______的作用。 9．如图所示，将一根针插在绝缘底座上，把折成V字形的不带电铝箔条水平架在针的顶端。现用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近铝箔条的一端时，发现铝箔条偏转。玻璃棒和丝绸摩擦过说明摩擦起电的本质是电荷的____________（选填“创造”或“转移”），实验中铝箔条偏转，说明____________，将铝箔条换成轻质吸管重复上述操作，吸管____________（选填“会”或“不会”）被吸引。 10．亚运会、文旅大型晚会等室内活动场馆大面积铺设化纤防滑地毯，行人行走时鞋底与地毯摩擦，鞋底带上负电，说明鞋底在摩擦过程中___________（选填“得到”或“失去”）电子；地毯内部编织了细金属导电丝，及时疏导堆积静电，该设计目的是___________（选填“利用静电”或“防止静电危害”）。 11．用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球（如图），两片金属箔带______（填“同种”或“异种”）电荷而张开，电流的方向是______（填“玻璃棒到金属箔”或“金属箔到玻璃棒”）。 12．油罐车的尾部通常都有一根拖地的铁链，用于将行驶时产生的静电导入大地。如果车体与罐中的油摩擦时失去了电子，则铁链中的电流方向是______（填“从车到大地”或“从大地到车”）。 三、实验题 13．随着冬天的到来，小明发现晚上睡觉前脱毛衣时经常能看到电火花，夏天却很少看到该现象。于是他想探究影响产生静电的因素有哪些。 猜想一：静电的产生可能受材料影响； 猜想二：静电的产生可能受空气湿度影响。 小明找来干抹布、塑料薄膜、纸板、铁片、玻璃棒五种材料进行如下实验： （1）小明将面积相同的塑料薄膜、纸板、铁片平铺在桌面上，用干抹布分别在三种材料表面以同种方式摩擦20次后，将相同大小和数量的碎纸屑撒在材料上，缓慢将材料竖直立在桌面上，记录吸附在材料上的碎纸屑数量，将实验数据记入下表中。 材料 塑料薄膜 纸板 铁片 吸附碎纸屑的数量 30 2 1 根据实验数据可知猜想______是正确的。我们把这种产生静电的方式叫______，产生该现象的本质是______（选填“创造了电子”或“电子的转移”）； （2）小明又用干抹布摩擦玻璃棒20次，然后将玻璃棒靠近小纸屑，不少纸屑被玻璃棒吸引。用喷雾器往周围空气喷大量水雾，重复上述实验，发现只有极少量纸屑被玻璃棒吸引；紧接着小明将玻璃棒换成塑料薄膜，又重复上述两次实验，发现喷了水雾后塑料薄膜吸引的小纸屑还是很少。由此得出结论：在其它条件相同时，空气湿度越高，静电现象越 （选填“明显”或“不明显”）；小明多次实验的目的是______（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）； （3）我们在生产生活中为防止静电带来的危害，以下措施可行的是（　　）； A.保持湿度 B.穿合成纤维衣物 C.增加空气温度 （4）上述实验采用的研究方法有转换法和______。 14．小茹在整理衣物时发现，化纤材质的毛衣脱下来时会发出“噼啪”声，还会看到小小的火花。她对“物体被摩擦后带电荷多少与哪些因素有关”提出了猜想： 猜想1：与摩擦的速度快慢有关； 猜想2：与摩擦的次数多少有关； 猜想3：与相互摩擦的材料种类有关。 （1）小华利用塑料尺、毛皮、丝绸和如图所示的验电器等进行实验，方案如下： a．将塑料尺与毛皮摩擦，分别以不同速度摩擦10次，然后将塑料尺接触验电器上的____检验带电情况； b．将塑料尺与毛皮摩擦，保持摩擦 相同，改变摩擦次数，将塑料尺接触验电器； c．控制摩擦速度和次数相同，再选择“塑料尺一丝绸”“橡胶棒一毛皮”两组材料组合进行实验。 实验数据如下表： 序号 摩擦材料组合 摩擦速度 摩擦次数/次 箔片张角大小/° 接触验电器材料 1 塑料尺一毛皮 慢速 10 12 塑料尺 2 塑料尺一毛皮 中速 10 25 塑料尺 3 塑料尺一毛皮 快速 10 40 塑料尺 4 塑料尺一毛皮 中速 5 12 塑料尺 5 塑料尺一毛皮 中速 15 38 塑料尺 6 塑料尺一丝绸 中速 10 18 塑料尺 7 橡胶棒一毛皮 10 35 橡胶棒 请根据表中数据回答： （2）实验中通过观察_____来判断物体带电荷的多少。 （3）对比实验序号 1、2、3可得出的结论是____________________________________。 （4）要验证猜想3，第7次的摩擦速度应为____，选择比较的三次实验序号分别是____。 （5）塑料尺与毛皮以中速摩擦20次后，接触验电器，箔片张角最可能是 。 A．15° B.28° C.38° D.51° （6）比较实验序号1和4，有同学认为“箔片张角相同，所以物体带电荷的多少与摩擦次数无关”，该说法是否正确并请说明理由_______________________________________________。 （7）已知橡胶棒比塑料尺得到电子的能力弱，若将实验序号6中的塑料尺换成橡胶棒，其他条件不变，则箔片张角_____（填变化情况）。 第 5 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 电现象模块一 知识框架 模块二 知识精讲 情景导入 课堂实验：用塑料尺摩擦头发，吸引小纸屑 提出问题：“为什么会出现这种现象？” 播放视频：生活静电现象视频 引出课题∶“今天我们一起走进《电现象》，探索这些神奇现象的真相。 知识归纳 【知识点1 静电现象】 1．摩擦起电 （1）实验过程：用丝绸和玻璃棒、毛皮摩擦橡胶棒摩擦后靠近碎纸屑，观察现象； 实验现象：玻璃棒和橡胶棒摩擦后都能吸引碎纸屑等轻小物体； 实验结论：①玻璃棒和橡胶棒都带了电，带电体具有吸引轻小物体的性质。 ②用摩擦的方式使物体带电，叫做摩擦起电。 ③摩擦起电时，机械能转化为电能。 2．两种电荷： ①正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷； ②负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷是负电荷。 3．摩擦起电的原因： 不同物质的原子核束缚电子的本领不同，摩擦过程中，失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体因有了多余的电子而带负电。 4．摩擦起电的实质：摩擦起电并不是创造了电荷，而是电荷发生了转移。 5．生活中常见的静电现象： 摩擦的梳子吸引纸屑 摩擦的气球吸引水流 冬季干燥天气穿衣时放静电 天干物燥手触碰金属放静电 【例1】如图甲，把羽毛靠近金箔，金箔静止；再手持羽毛扫过纸垫，如图乙；接着将羽毛靠近金箔，羽毛即可将金箔吸起，如图丙。下列说法正确的是（　　） A.羽毛和纸垫摩擦带电，说明摩擦可以创造电荷 B.摩擦后的羽毛和纸垫会相互吸引 C.若摩擦后的羽毛带正电，则说明羽毛得到了正电荷 D.羽毛能吸引金箔，说明羽毛、金箔一定带异种电荷 【答案】B 【解析】 A．摩擦起电的实质是电荷的转移，而不是创造了电荷，故A错误； B．羽毛和纸垫摩擦后，由于电子的转移，两者分别带上等量的异种电荷，根据异种电荷相互吸引的原理，它们会相互吸引，故B正确； C．原子核束缚电子的能力不同导致电子转移，若羽毛带正电，是因为它失去了带负电的电子而带上了多余的正电荷，故C错误； D．带电体具有吸引轻小物体的性质，羽毛带电后可以吸引不带电的轻小金箔，金箔不一定带异种电荷，故D错误。 故选B。 【变式1-1】剪纸是我国民间的传统手工艺术。剪纸过程中手艺人常用与塑料棒摩擦过的带电羊毛刷清理剪纸碎屑。下列说法正确的是（　　） A.羊毛刷与塑料棒摩擦过程中创造了电荷 B.羊毛刷带负电，塑料棒得到了电子 C.羊毛刷能清理纸屑是因为带电体能吸引轻小物体 D.摩擦后的羊毛刷在潮湿环境中清理纸屑效果更好 【答案】C 【解析】 A．摩擦起电的本质是电荷发生转移，并不是创造了电荷，故A错误； B．羊毛对核外电子的束缚能力弱于塑料，二者摩擦时，羊毛刷失去电子带正电，塑料棒得到电子带负电，故B错误； C．带电体可以吸引轻小物体，因此带电的羊毛刷能吸引剪纸碎屑，故C正确； D．潮湿的空气和水分更容易导电，羊毛刷所带电荷容易被导走，带电量减少，清理纸屑效果更差，故D错误。 故选C。 【变式1-2】几人打了招呼正上车时，小帅碰到了小林的衣服，被刺啦地电了一下，小林笑着说这是摩擦起电现象，下列说法正确的是（　　） A.静电的本质是产生了新的电子 B.被丝绸摩擦过的玻璃棒带负电 C.摩擦过程中，得到电子的物体带负电 D.带负电的橡胶棒能吸引头发丝是因为头发丝带正电 【答案】C 【解析】 A．静电的本质是电荷转移，故A错误； B．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，故B错误； C．摩擦过程中，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，故C正确； D．带电体本身具有吸引轻小物体的性质，带负电的橡胶棒吸引头发丝，也可能是头发丝不带电，仅作为轻小物体被吸引，不是一定头发丝带正电，故D错误。 故选C。 【知识点2 电荷间的相互作用】 1．实验：用丝绸摩擦玻璃棒，用毛皮摩擦橡胶棒，使玻璃棒和橡胶棒带电，相互靠近，观察现象。 结论：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 注意：相互吸引的两个物体不一定都带电荷，还可能其中一个不带电；相互排斥的两个物体一定带同种电荷。 2．验电器： （1）作用：检验物体是否带电。 （2）原理：同种电荷相互排斥。 （3）验电器箔片张开的角度越大，带电体所带的电荷越多。 3．静电的应用：静电除尘、静电喷涂、静电复印、静电植绒、静电喷药 【例2】已知甲带正电，则下列判断正确的是（　　） A.乙一定带负电 B.乙可能不带电 C.丙可能不带电 D.丙一定带负电 【答案】C 【解析】AB。甲带正电，根据同种电荷相互排斥，乙一定带正电，故AB错误； CD．乙带正电，乙、丙相互吸引，存在两种可能，丙带负电，异种电荷相互吸引；或丙不带电，带电体乙可以吸引轻小不带电物体丙，故C正确，D错误。 故选C。 【变式2-1】在我国北方干燥的冬季，同学们梳头时，塑料梳子与头发摩擦后，梳子能 吸引小纸屑。当用这把梳子靠近与毛衣摩擦过的气球时，气球被排斥。对这一现象解释正确的是（　　） A.梳子与头发摩擦，创造了新的电荷 B.梳子与气球带有等量同种电荷 C.气球被排斥，是因为带了异种电荷 D.气球被排斥的原理与验电器的工作原理相同 【答案】D 【解析】 A．电荷不能被创造，故A错误； B．梳子与气球相互排斥，所以它们带同种电荷，但无法确定是否等量，故B错误； C．异种电荷相互吸引，故C错误； D．气球被排斥和验电器验电都是同种电荷相互排斥的结果，故D正确。 故选 D。 【变式2-2】静电喷涂利用了静电现象，其喷涂原理如图所示，被喷涂的工件带正电。工作时，静电喷涂的喷枪接高压电源，雾化后的涂料微粒通过枪口时由于得到电子而带______电，又由于______而均匀散开，最后被吸附在带正电的工件表面。 【答案】负 同种电荷相互排斥 【解析】涂料微粒得到电子，负电荷数量多于正电荷，带负电。带负电的涂料微粒均带同种电荷，由于同种电荷相互排斥，因此从枪口喷出后就均匀散开，最终被吸附在带正电的工件表面。 【知识点3 电荷的移动】 1．实验：取两个相同的验电器A和B，使A带电，B不带电。用带绝缘柄的金属棒把A和B的金属球连接起来，观察现象。 现象：A验电器金属箔张角变小，B验电器的金属箔片张开。 说明：有电荷通过金属棒发生了移动。 2．电流： （1）电流的形成：电荷的定向移动形成电流。 （2）电流的方向：正电荷定向移动的方向规定为电流的方向，负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。 若A验电器带正电荷 若A验电器带负电荷 电荷的移动方向 负电荷有B像A移动 负电荷由A向B移动 电流的方向 电流由A流向B 电流由B流向A 注意：金属导体中只有电子（负电荷）会发生定向移动。 3．电池：是能够持续电流的装置。 （1）电池由正、负两个极，在闭合回路中，电流从正极流出，经过用电器流回电池负极。 （2）电池工作过程中，将化学能转化为电能。 （3）电池的种类：干电池、锂电池、铅酸蓄电池、纽扣电池、可充电电池等。 【例3】如图所示，取两个相同的验电器A 和B，将丝绸摩擦后的玻璃棒接触验电器A 的金属球使其带电，B不带电。用带绝缘柄的金属棒把A和B的金属球连接起来。下列说法正确的是（　　） A.玻璃棒中的原子核束缚电子的本领要强于丝绸中的原子核 B.验电器A的两片金属箔因为同时带上异种电荷而互相排斥 C.将两个验电器的金属球连接起来时，短暂电流从B 流到A D.若手直接拿金属棒连接两金属球，金属箔间夹角可能为零 【答案】D 【解析】 A．丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒失去电子带正电，说明玻璃棒原子核束缚电子本领弱于丝绸，故A错误； B．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，验电器A的两片金属箔带同种电荷，故B错误； C．A带正电，连接时电子从B流向A，电流方向与负电荷定向移动方向相反，即从A流向B，故C错误； D．人体是导体，手直接拿金属棒会将电荷导入大地，金属箔会因不带电而闭合，夹角为零，故D正确。 故选D。 【变式2-1】（多选）如图所示，用丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，验电器的两片金属箔张开，下列说法正确的是（　　） A.两片金属箔片均由于得到了电子带负电 B.丝绸摩擦过的玻璃棒失去了电子带正电 C.金属箔片张开是由于异种电荷相互吸引 D.验电器金属杆中电流方向是从上到下 【答案】BD 【解析】 A．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，接触验电器时，验电器上的电子转移到玻璃棒上，金属箔片因失去电子带正电，故A错误； B．丝绸摩擦玻璃棒时，玻璃棒失去电子带正电，故B正确； C．两片金属箔片带同种电荷，由同种电荷相互排斥可知金属箔片张开，故C错误； D．接触时电子从验电器金属球向上转移到玻璃棒，由电流方向与负电荷定向移动方向相反可知，金属杆中电流方向是从上到下，故D正确。 故选BD。 【变式2-2】如图，有些建筑物的顶端有避雷针，避雷针是针状物，它可以利用尖端放电，把云层所带的电荷导入大地，若云层带正电，那么尖端放电时，避雷针中自由电子的运动方向是______（从云层到大地”或“从大地到云层”）。 【答案】从大地到云层 【解析】避雷针可以把云层所带的电荷导入大地，若云层带正电，则云层缺少电子，那么尖端放电时，避雷针中自由电子的运动方向是从大地到云层。 模块三 课后作业 一、单选题 1．橡胶棒与毛皮原本不带电，摩擦后，橡胶棒带上负电荷，则毛皮（　　） A.带正电 B.带负电 C.不带电 D.都有可能 【答案】A 【解析】摩擦起电的实质是电子的转移，不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同。在橡胶棒与毛皮摩擦时，橡胶棒对电子的束缚能力比毛皮强，所以毛皮上的电子会转移到橡胶棒上。橡胶棒得到电子，因有多余的电子而带上负电荷；毛皮失去电子，因缺少电子而带上正电荷。故选A。 2．下列关于电流的说法中正确的是（　　） A.只要导体中有电荷，就一定有电流 B.只有正电荷的定向移动能形成电流 C.金属导体中的电流是由自由电子定向移动形成的 D.闭合电路中，电流从电池的负极流回到正极 【答案】C 【解析】 A．导体中有电荷，但电荷如果不发生定向移动，就不会形成电流，故A错误； B．电流的形成可以是正电荷定向移动，也可以是负电荷（如电子）定向移动，或者两者同时向相反方向定向移动，故B错误； C．金属导体中可自由移动的是带负电的自由电子，电流正是由这些自由电子的定向移动形成的，故C正确； D．闭合电路中，电流从电池的正极流出，经用电器，流回到电池的负极，故D错误。 故选C。 3．如图所示，下列关于静电现象的说法正确的是（　　） A.甲图，丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，因为玻璃棒得到电子 B.乙图，细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引，则两小球一定带有异种电荷 C.丙图，加油站工作人员提枪加油前，用手触摸圆形“铁饼”是为了消除身上的静电 D.丁图，验电器是利用了异种电荷相互吸引的原理工作的 【答案】C 【解析】 A．丝绸摩擦过的玻璃棒会带上正电荷，因为玻璃棒失去电子，故A错误； B．用绝缘细绳悬挂的轻质泡沫塑料小球相互吸引，则两小球可能带有异种电荷，也可能是一个带电，一个不带电、故B错误； C．静电释放器和大地之间相连的应是导体，“除电”时，人体、静电释放器和大地连通构成回路，人体所带电荷经金属球流向大地，故C正确； D．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，验电器在工作时会带上同种电荷，所以验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，故D错误。 故选C。 4．有甲、乙、丙三个轻质小球，甲球带正电，将甲球与乙球靠近时，它们互相吸引，将甲球与丙球靠近时，它们互相排斥，则下列判断正确的是（　　） A.乙球一定带负电 B.丙球可能带负电 C.将乙球与丙球靠近时，它们一定互相吸引 D.毛皮摩擦过的橡胶棒接触丙球时，它们一定会互相排斥 【答案】C 【解析】电荷的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，且带电体具有吸引轻小物体的性质。 A．甲带正电，甲和乙相互吸引，乙有两种可能：带负电或不带电，故A错误； B．已知甲带正电，甲和丙相互排斥，根据“同种电荷相互排斥”，可得丙一定带正电，故B错误； C．分析乙和丙的作用：丙一定带正电，若乙带负电，异种电荷相互吸引；若乙不带电，带电的丙会吸引不带电的乙，因此乙和丙靠近时一定互相吸引，故C正确； D．毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，丙原本带正电，接触过程中橡胶棒带负电、丙带正电，二者一定相互吸引；即使接触后电荷转移，丙得到多余负电，二者都带负电，也是接触完成后的状态，因此“接触时互相排斥”不可能发生，故D错误。 故选C。 5．宋代文人张邦基在《墨庄漫录》中记载：“禁中以翠尾作帚，每幸诸阁，掷龙脑以辟秽，过则以翠尾扫之，皆聚，无有遗者”。下列关于该现象分析正确的是（　　） A.翠尾扫帚扫地时通过摩擦创造了电荷 B.扫地时翠尾扫帚会带电是因为分子发生了转移 C.翠尾扫帚摩擦带电吸引轻小物体 D.该现象与验电器的工作原理相同 【答案】C 【解析】 A．摩擦起电的本质是电荷的转移，并不是创造了电荷，电荷不能凭空产生，故A错误； B．摩擦起电是电荷发生转移，不是分子发生转移，故B错误； C．带电体的性质是可以吸引轻小物体，翠尾扫帚摩擦后带电，会吸引轻小的灰尘，故 C正确； D．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，该现象是带电体吸引轻小物体，二者原理不同，故D错误。 故选C。 6．小明用如图所示验电器检验物体是否带电，他用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球，金属箔片张开，下 列说法正确的是（　　） A.验电器的工作原理是同种电荷互相吸引 B.玻璃棒接触金属球时，金属箔片得到电子带负电 C.金属箔片带的电荷量越多，张开的角度越大 D.接触瞬间的电流方向是由金属箔片流向玻璃棒 【答案】C 【解析】 A．验电器的工作原理是同种电荷相互排斥，不是相互吸引，故A错误； B．带正电的玻璃棒缺少电子，接触验电器金属球时，验电器的电子会转移到玻璃棒上，金属箔片因失去电子带正电，故B错误； C．金属箔片带的电荷量越多，同种电荷间的排斥力越大，张开的角度就越大，故C正确； D．电流方向与负电荷（电子）定向移动方向相反，接触时电子从金属箔片流向玻璃棒，因此接触瞬间电流方向是从玻璃棒流向金属箔片，故D错误。 故选C。 二、填空题 7．将塑料绳的一端扎紧，撕成细丝，再用丝绸摩擦细丝，如图甲所示，细丝散开，出现这种现象的原因是________；这与图乙中验电器的工作原理________（选填“相同”或“不同”）。 【答案】同种电荷相互排斥 相同 【解析】塑料细丝和丝绸摩擦后，每根细丝都带上了同种电荷；由于同种电荷相互排斥，细丝彼此推开，所以会向四周散开；验电器的金属箔片带上同种电荷后互相排斥而张开，所以二者原理相同。 8．如图，老师表演“气球悬浮术”时，先用毛皮反复摩擦两个气球，随后两气球自动分开，这是因为摩擦使气球带______（选填“同种”或“异种”）电荷而相互排斥，摩擦起电的实质是______的转移；接着老师用带电的气球靠近碎纸片，纸片被吸起，说明带电体对纸屑有_______的作用。 【答案】同种 电荷 吸引 【解析】同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，两气球自动分开相互排斥，说明带同种电荷。 摩擦起电不是创造了电荷，实质是电荷在不同物体间发生了转移。 带电体具有吸引轻小物体的性质，因此带电气球能吸起碎纸片，说明带电体对纸屑有吸引作用。 9．如图所示，将一根针插在绝缘底座上，把折成V字形的不带电铝箔条水平架在针的顶端。现用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近铝箔条的一端时，发现铝箔条偏转。玻璃棒和丝绸摩擦过说明摩擦起电的本质是电荷的____________（选填“创造”或“转移”），实验中铝箔条偏转，说明____________，将铝箔条换成轻质吸管重复上述操作，吸管____________（选填“会”或“不会”）被吸引。 【答案】转移 带电体能够吸引轻小物体 会 【解析】摩擦起电的实质不是创造了电荷，而是电荷的转移，导致相互摩擦的物体带有异种电荷； 铝箔条较轻小，用带有电荷的玻璃棒靠近铝箔条的一端时，发现铝箔条偏转，此时玻璃棒能够吸引铝箔条，说明带电体能够吸引轻小物体； 轻质吸管属于轻小物体，带电的玻璃棒同样会吸引它，所以吸管会被吸引。 10．亚运会、文旅大型晚会等室内活动场馆大面积铺设化纤防滑地毯，行人行走时鞋底与地毯摩擦，鞋底带上负电，说明鞋底在摩擦过程中___________（选填“得到”或“失去”）电子；地毯内部编织了细金属导电丝，及时疏导堆积静电，该设计目的是___________（选填“利用静电”或“防止静电危害”）。 【答案】得到 防止静电危害 【解析】电子带负电荷，当物体得到电子时，其负电荷数量多于正电荷，会呈现负电状态。鞋底带上负电，说明鞋底在摩擦过程中得到电子；静电大量堆积时可能引发电火花等安全隐患，属于静电危害。地毯内的金属导电丝可将堆积的静电及时导走，避免静电积累带来的不良影响，因此该设计目的是防止静电危害。 11．用与丝绸摩擦过的玻璃棒接触验电器的金属球（如图），两片金属箔带______（填“同种”或“异种”）电荷而张开，电流的方向是______（填“玻璃棒到金属箔”或“金属箔到玻璃棒”）。 【答案】 同种 玻璃棒到金属箔 【解析】用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，接触验电器金属球时，电子从金属箔流向玻璃棒，金属箔因失去电子而带上正电荷。两片金属箔带同种电荷，根据同种电荷相互排斥的原理会张开； 物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，电子从金属箔流向玻璃棒，因此电流方向与电子移动方向相反，即从玻璃棒流向金属箔。 12．油罐车的尾部通常都有一根拖地的铁链，用于将行驶时产生的静电导入大地。如果车体与罐中的油摩擦时失去了电子，则铁链中的电流方向是______（填“从车到大地”或“从大地到车”）。 【答案】从车到大地 【解析】车体与罐中的油摩擦时失去了电子带正电，大地中的自由电子会通过铁链向车体移动以中和正电荷，电子移动方向是从大地到车，电流的方向是正电荷定向移动的方向，所以铁链中的电流方向是从车到大地。 三、实验题 13．随着冬天的到来，小明发现晚上睡觉前脱毛衣时经常能看到电火花，夏天却很少看到该现象。于是他想探究影响产生静电的因素有哪些。 猜想一：静电的产生可能受材料影响； 猜想二：静电的产生可能受空气湿度影响。 小明找来干抹布、塑料薄膜、纸板、铁片、玻璃棒五种材料进行如下实验： （1）小明将面积相同的塑料薄膜、纸板、铁片平铺在桌面上，用干抹布分别在三种材料表面以同种方式摩擦20次后，将相同大小和数量的碎纸屑撒在材料上，缓慢将材料竖直立在桌面上，记录吸附在材料上的碎纸屑数量，将实验数据记入下表中。 材料 塑料薄膜 纸板 铁片 吸附碎纸屑的数量 30 2 1 根据实验数据可知猜想______是正确的。我们把这种产生静电的方式叫______，产生该现象的本质是______（选填“创造了电子”或“电子的转移”）； （2）小明又用干抹布摩擦玻璃棒20次，然后将玻璃棒靠近小纸屑，不少纸屑被玻璃棒吸引。用喷雾器往周围空气喷大量水雾，重复上述实验，发现只有极少量纸屑被玻璃棒吸引；紧接着小明将玻璃棒换成塑料薄膜，又重复上述两次实验，发现喷了水雾后塑料薄膜吸引的小纸屑还是很少。由此得出结论：在其它条件相同时，空气湿度越高，静电现象越 （选填“明显”或“不明显”）；小明多次实验的目的是______（选填“减小误差”或“寻找普遍规律”）； （3）我们在生产生活中为防止静电带来的危害，以下措施可行的是（　　）； A.保持湿度 B.穿合成纤维衣物 C.增加空气温度 （4）上述实验采用的研究方法有转换法和______。 【答案】（1）一 摩擦起电 电子的转移（2）不明显 寻找普遍规律 （3）A （4）控制变量法 【解析】（1）本实验控制其他条件不变，只改变材料种类，实验结果显示不同材料吸附碎纸屑数量差异很大，说明静电产生确实受材料影响，因此猜想一正确。 通过摩擦使物体带电的方式叫做摩擦起电，摩擦起电的本质是电子在不同物体间发生转移，并不是创造了电子。 （2）喷出水雾提高空气湿度后，带电体吸引的纸屑数量明显减少，说明其他条件相同时，空气湿度越高，静电现象越不明显。 本实验是探究物理规律的实验，多次更换材料重复实验，是为了避免偶然性，寻找普遍规律，不是为了减小测量误差。 （3）根据实验结论，湿度越高静电越不明显，因此保持湿度可以防止静电危害；合成纤维材料更容易积累静电，增加空气温度不能减少静电。故选A。 （4）实验探究材料对静电的影响时控制湿度等其他条件不变，探究湿度的影响时控制材料等其他条件不变，因此除转换法外，还用到了控制变量法。 14．小茹在整理衣物时发现，化纤材质的毛衣脱下来时会发出“噼啪”声，还会看到小小的火花。她对“物体被摩擦后带电荷多少与哪些因素有关”提出了猜想： 猜想1：与摩擦的速度快慢有关； 猜想2：与摩擦的次数多少有关； 猜想3：与相互摩擦的材料种类有关。 （1）小华利用塑料尺、毛皮、丝绸和如图所示的验电器等进行实验，方案如下： a．将塑料尺与毛皮摩擦，分别以不同速度摩擦10次，然后将塑料尺接触验电器上的____检验带电情况； b．将塑料尺与毛皮摩擦，保持摩擦 相同，改变摩擦次数，将塑料尺接触验电器； c．控制摩擦速度和次数相同，再选择“塑料尺一丝绸”“橡胶棒一毛皮”两组材料组合进行实验。 实验数据如下表： 序号 摩擦材料组合 摩擦速度 摩擦次数/次 箔片张角大小/° 接触验电器材料 1 塑料尺一毛皮 慢速 10 12 塑料尺 2 塑料尺一毛皮 中速 10 25 塑料尺 3 塑料尺一毛皮 快速 10 40 塑料尺 4 塑料尺一毛皮 中速 5 12 塑料尺 5 塑料尺一毛皮 中速 15 38 塑料尺 6 塑料尺一丝绸 中速 10 18 塑料尺 7 橡胶棒一毛皮 10 35 橡胶棒 请根据表中数据回答： （2）实验中通过观察_____来判断物体带电荷的多少。 （3）对比实验序号 1、2、3可得出的结论是____________________________________。 （4）要验证猜想3，第7次的摩擦速度应为____，选择比较的三次实验序号分别是____。 （5）塑料尺与毛皮以中速摩擦20次后，接触验电器，箔片张角最可能是 。 A．15° B.28° C.38° D.51° （6）比较实验序号1和4，有同学认为“箔片张角相同，所以物体带电荷的多少与摩擦次数无关”，该说法是否正确并请说明理由_______________________________________________。 （7）已知橡胶棒比塑料尺得到电子的能力弱，若将实验序号6中的塑料尺换成橡胶棒，其他条件不变，则箔片张角_____（填变化情况）。 【答案】（1）金属小球 速度 （2）箔片张角大小 （3）摩擦材料与次数相同时，摩擦速度越快，物体所带电荷越多 （4）中速 2、6、7 （5）D （6）见解析（7）变小 【解析】（1）带电体接触验电器的金属小球，电荷会传导到金属箔片，观察金属箔片的张角情况，检验带电情况。 验证猜想2（带电多少与摩擦次数有关），根据控制变量法，需要保持摩擦速度不变，改变摩擦次数。 （2）本实验用转换法，带电荷越多，验电器箔片带同种电荷排斥越明显，张角越大，因此通过箔片的张角判断物体所带电荷的多少。 （3）1、2、3组实验，控制了材料和次数相同，只有摩擦速度不同，速度越快，箔片张角越大，说明带电荷越多。 （4）验证猜想3（带电多少与材料种类有关），根据控制变量法，需要保持摩擦速度和次数相同，因此第7次速度和2、6组一致为中速；选择2（塑料尺-毛皮）、6（塑料尺-丝绸）、7（橡胶棒-毛皮）三组，满足仅材料组合不同，其他变量相同，符合控制变量法要求。 （5）由数据可知，材料、速度相同时，摩擦次数越多，带电荷越多，箔片张角越大：摩擦5次12°、摩擦10次25°、摩擦15次38°，每增加5次摩擦，张角约增加13°，因此摩擦20次的张角约为，故选D。 （6）不正确，因为实验4与实验1相比，摩擦速度和摩擦次数两个变量均不同，无法确定张角相同是由哪个因素引起，不符合控制变量法的要求。 （7）橡胶棒得到电子的能力比塑料尺弱，和丝绸摩擦后，橡胶棒得到的电子更少，带电荷更少，因此验电器箔片张角变小。 第 4 页 共 15 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $